过程工业中的PROFIBUS 应用是PROFIBUS 成功历程中的一页。目前，全球PROFIBUS 设备（节点）安装已达1,000 万台以上，使其成为当今世界现场总线系统的领先者。在过程工业中，大约共计130 万个节点实施了带有PROFIBUS 接口的过程应用系统，并且成为极具发展潜力的领域。
用户受益是获得成功的基础
市场的领先地位并非无缘无故就能获得的。用户的需求促进了自动化技术的发展，因为他们降低生产过程的成本，同时保持灵活性和透明度以及始终如一的产品质量。
因为绝大多数生产企业都将分散的应用与实际的工业生产过程结合在一起，所以，过程自动化工业使用的现场总线系统将不仅仅要面对主要工艺装置的问题，还必须考虑在下游装置和上游装置中如何与设备连接的可能性。
PROFIBUS在过程工业中拥有一些让用户受益的成功实例。过程工业的种类特别繁多，包括化工、石化、饮料食品、制药、水处理、糖厂、铸造厂和果酱厂等行业。这种多元化对于需要拥有通用现场总线的自动化领域构成了严峻的挑战。由于这些工厂通常需要长期大量的投资和大规模的
由于具有模块化的设计和多样化的功能，PROFIBUS是唯一适用于综合工厂各个部门的现场总线。这种通用性与现代技术、富有灵感的创新和能力超群的生产商结合在一起，便使PROFIBUS成为工业通讯中无可置疑的市场领先者。
现场总线和PROFIBUS
自从15年前问世开始，现场总线就迅速成为自动化工厂各种部件和各个部门之间实现通讯的重要技术。这种对更高效率、相同的产品质量和直接整合工厂生产规划系统的持续需求只能通过各个工序在朝着增值链方向发展过程中的紧密联系才能予以解决。而且，这正是现场总线成为最新通讯技术的关键所在。
过去几年来，因为行业相关的具体需求和生产厂商的个体优势，从而产生了大量的现场总线系统，每一种都各具特色。尽管存在诸多差异，但这些特色都可以在IEC 61158和IEC 61784-1中得以浓缩体现。然而，因为从一开始就将生产自动化和过程自动化工业中的所有部门以及从来料加工到质量控制的所有应用考虑在内，所以，PROFIBUS占据了极为引人注目和非常特殊的位置，并使其成为可用于执行所有自动化任务的“通用”总线。因此，在采用PROFIBUS之后，生产自动化和过程自动化之间就不存在明显的区别（图1）。
图1：生产自动化系统和过程自动化系统之间因为采用PROFIBUS而统一
PROFIBUS因为采用模块化的设计而占有独特的位置，可以将统一的通讯技术和相关“应用行规”以及适当的物理传输介质整合在一起，成为一体化的解决方案（图2）。
图2：PROFIBUS 的模块化设计
一切集成到一条总线上
PROFIBUS的通用性（一致性）证明其最适合应用于“混合式”工厂内，最具代表性的就是过程工业。除了生产本身的批量或连续工序（主要生产流程）以外，包括分散的上游领域，如：供应、原材料仓储或配给系统，以及生产末端的下游领域，如：称重系统或包装机等。总体而言，这些分散的应用通常占有数量优势。此外，还有必要考虑需要本征安全的危险区域以及与安全相关的应用。使用的设备种类包括从简单的开关或通用的4～20mA设备到复杂的过程设备，从驱动器到变频器的安全设备，诸如指示灯阵列或扫描仪等。
“混合型工业”的各个市场领域只须使用一种现场总线：PROFIBUS。
PROFIBUS DP是一种通用的高速骨干网络，传输速率可达12Mbit/s，可以将主生产线上从上游到下游的所有设备连接在一起。本征安全的现场设备可以整合到各个部分，并且分别完成工艺工程的特殊要求，以便在总线上实现本征安全的电源供应和热插拔功能。这种匹配的物理传输介质和PA设备应用行规就是指PROFIBUS PA（过程自动化），可以确保过程设备具有相同的性能特点。传输速率采用固定的31.5Kbit/s的耦合器可适用于向总线上的设备提供电源以及与PROFIBUS DP的链接。这种耦合器能够处理PROFIBUS DP到本征安全的“MBP”（曼彻斯特编码，总线供电）接口的物理转换。由于在PROFIBUS PA上采用同一通讯协议，所以，可以从PROFIBUS DP无缝过渡到PROFIBUS PA，而不存在系统中断或其它现场总线系统所需的协议转换。
与安全相关的任务也可以通过使用PROFIsafe应用行规的PROFIBUS总线上执行。PROFIBUS的通用性和相关设备组的应用行规名称如图3所示。
图3：采用PROFIBUS DP的工厂范围内的连续性
对于用户而言，“一切集成到一条总线上”意味着可以避免设备故障和减少工厂内的接口。这样可以带来更高的操作可靠性和实用性，减少工程、文件编制和培训的间接费用，并最终拥有中央数据库的优势。
灵活多样的本征安全解决方案
本征安全设备是在工厂防爆危险区进行操作的一项不可或缺的前提条件。PROFIBUS可以采用两种不同的方式实现：
1． 在PROFIBUS PA采用MBP-IS接口技术，提供符合IEC标准的两线制供电技术。MBP-IS符合FISCO模型。就在本征安全环境下即：每个总线段都只有一个有源终端（电源装置）。
2． PROFIBUS同时规定了具有EExi保护等级的RS485-IS接口。它提供在危险区直接使用PROFIBUS DP远程I/O站（例如：ET200iS）的可能性，这种方式的好处可提供很高的通信数据速率。对于RS485-IS接口，PROFIBUS国际组织的Guideline 2.262有详尽的规定描述。
由于PROFIBUS提供PROFIBUS DP和PROFIBUS PA的组合方案
集成的故障安全技术
过去，与安全相关的解决方案都是基于硬件的、成本昂贵并且耗时的解决方案，并且在第二层上须进行单独布线和采用特殊元件或者通过特殊总线进行连接。PROFIBUS在整合了这些设备的安全功能之后，标志着一个决定性的转折点。这种基于软件的PROFIsafe应用行规也可以在其它没有更改的标准设备中实施，从而可以在一条或相同的总线上运行故障安全的标准应用（最高可达SIL3）。因此，不再需要一条单独的安全总线。它可以进行更为简单地安装，也可以进行更为便捷的改进、扩展和验证。使用一种工具即可以进行故障安全的编程和标准编程，并且能够简便地复制软件解决方案以及重复使用公认的版本。PROFIsafe可以对PROFIBUS DP和PROFIBUS PA开放（图4）。
图4：一条总线上与安全相关的应用和标准应用
由于减少了所需的硬件，所实施的安全应用无须专用设施，并能够减少用户的成本，而且可以降低工程和安装费用，使文件制作和零配件仓储更为简单。同时，安全技术只须在需要的地方使用。
拥有资产管理的诊断能力
在配置有现场总线通讯设备的工厂内，从智能型现场设备获取的有关运行状况以及最近的过程环境的信息具有重要的实际作用（诊断作用），尤其是在工厂的维护方面，因而是资产管理的一项重要内容。在其通讯机制及其用于PA设备的应用行规中，PROFIBUS提供的功能可以进行详细的诊断，包括具体的排序规划，以便于分析和显示控制系统中的信息。
用户获得的好处是显而易见的。诊断信息使其能够确认设定值（效率，实用性）和工厂实际状况之间的偏差，从而使用户能够针对其它内容优化其维护观念。
轻松整合现有工厂
过程工业中的创新之举通常被逐步整合到现有设施的现场化进程之中。因为在较长的使用期限和创建时涉及的投资规模条件下，工厂一般不可能在短期内进行完全的自动化系统更换。“不废弃成熟的，小心采用新型的”，这是PROFIBUS生产厂商非常重视的一句格言。目前，绝大多数工厂仍安装了大量的4～20mA仪表设备（包含HART协议）。远程I/O技术的开发以及“HART on PROFIBUS”和“RIO for PA”等应用行规的制定，确保了在PROFIBUS总线系统中可无缝的集成使用这些设备。因此，PROFIBUS现场总线技术的应用可确保工厂过去投资的安全性。
用户获得的好处包括使用现场总线技术对现有工厂进行成本优化和逐步进行现场化或扩展。而仍在运转的工厂部门将保持不变，同时新的工厂部门可以配备现场总线技术。
遍布全球，拥有高水准的创新能力
迄今为止，全球PROFIBUS设备安装已达1,000万台以上，并且在全球最大的现场总线协会PROFIBUS International (PI)以及1,200名成员公司的支持下呈现强劲的增长趋势。这使PROFIBUS在全球独具特色，并且对新老用户极富吸引力。2,500种不同的PROFIBUS产品（图5）和服务设备可以确保该产品的多元化和销售商的独立性。一个由24个PROFIBUS地区组织及29个反应中心组成的全球网络能够提供咨询业务、观点交流并且支持与现场总线技术相关的各项事务。
图5：PROFIBUS产品系列
全球范围的存在和支持，创新潜力和投资保护，支持自动化技术领先的生产商：这些事实使PROFIBUS的用户能够长期获得极大的好处。
